• Journal of Welding and Joining
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• 제31권1호
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• pp.51-57
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• 2013

Residual stress caused in the weldments with high restraint force are often observed during welding in the weldments of Inner and outdoor materials or radial tanks. The reason is that quantitative analysis about thermal stresses during laser welding is lacking for this weldments. To verify Finite Elements Method (FEM) theory, the temperature was measured with thermocouple in a real time in this paper. Also analysis of the thermal stress for welding condition is performed by Comsol program package on various welding condition in SCP1-S butt welding. The principal stress in laser welding process is seen through the width direction. Also, it was confirmed that a change in base metal by thermal expansion made the stress in width direction stronger. Base metal close to the weld bead as the process progresses to the tensile stress in the compressive stress was varied. It was shown that the change of stress was quantitative from the bead at a certain distance.

• 한국레이저가공학회지
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• 제4권3호
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• pp.30-39
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• 2001

This work was tamed out to apply a laser welding technique in joining between a Zn coated low carbon steel plate(SECC) and a free cutting carbon steel shaft(SUM24L) with or without W coating. Experiments were carried out and analysed by applying the FD(factorial design)method to obtain the optimum Laser welding condition. Optical microscopy, SEM, TEM and XRD analyses were performed in order to observe the microstructures in the fusion zone and the HAZ. Mechanical properties of the welded specimens were examined by microhardness test, tensile test and twist test. There was no flawed Zn in the fusion zone by EDS analysis. This means that during the welding process, Zn gas could be eliminated by appropriate shielding gas flow rate and butt welding gap. Ni coating itself did not influence on the tensile strength and hardness. However, twist bending strength and the weld depth of the Ni-coated free cutting carbon steel were lower as compared with those of the uncoated free cutting carbon steel. It was attributed to a lower absorbance of laser beam to the shin Ni surface. According to the results of the factorial design tests, the twist bending strength of welded specimens was primarily affected by pulse width, laser power, frequency and speed.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 2017

듀플렉스 스테인리스강은 일반 오스테나이트계 스테인리스강과는 다른 열적, 기계적 성질로 인하여 일반 스테인리스강과는 다른 잔류응력 크기와 분포를 가진다. 따라서 듀플렉스 스테인리스강을 강구조물에 적용시키기 위해서는 용접부의 잔류응력 특성에 대한 연구가 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 듀플렉스 스테인리스강 용접시 발생하는 잔류응력을 스트레인 게이지를 이용한 응력 이완법을 이용하여 실험적으로 측정하여 용접부의 잔류응력 특징을 조사하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권4호
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• pp.54-61
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• 2013

This paper reports mild steel(SPHC) and stainless steel(STS304) sheets commonly used for railroad cars or commercial vehicles such as in the automobile and shipbuilding industries. The sheets are used in these applications, which are mainly fabricated using the shielded metal arc welding(SMAW) of dissimilar materials. It also reports an interesting application of Laser Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS) in order to determine the elemental composition diffusion of SPHC and STS304. Arc blow produced by magnetic force during the electric arc welding prevents the formation from a sound weldment. In particular, the mechanical properties of the joint are influenced by not only by geometrical and mechanical factors but also the welding conditions for the arc welded joint. Therefore, the mechanical properties and performance are evaluated by performing a physicochemical component analysis. And they increase in accordance with content of elements and microstructure in mild steel. As results, appropriate range for magnetic fields could be achieved. Therefore, the effect of magnetic force in a butt weld of mild steel plates was investigated by comparing to the measured data.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.62-70
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• 1998

본 논문은 서브머지드 아크 2pole 용접시 용접비드 높이에 따른 피로강도와 야금학적 특성을 고찰하였다. AWS(American Welding Society) Code D1.1에 의하면 피로강도 측면에서 비드높이가 1/8"(3.2mm)를 초과하지 못하도록 규정하고 있으나, 실구조물 용접시 대부분 비드높이가 이 규정을 초과하고 있다. 따라서 보 연구에서는 as-weld상태에서의 피로시험편과 비드높이 3mm인 피로시험편을 제작하여 야금학적 고찰 및 피로강도를 비교 평가하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권5호
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• pp.61-68
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• 2005

Dissimilar joining of Al 6013-T4 alloys and austenite stainless steel was carried out using friction stir welding technique. Microstructures near the weld zone and mechanical properties of the joint have been investigated. Microstructures in the stainless steel side were composed of the heat affected zone and the plastically deformed zone, while those in the Al alloy side were composed of the recrystallized zone including stainless steel particles, the thermo-mechanically affected zone and the heat affected zone. TEM micrographs revealed that the interface region was composed of the mixed layers of elongated stainless steel and ultra-fine grained Al alloy with lamella structure and intermetallic compound layer. Thickness of the intermetallic layer was approximately 300nm and was identified as the A14Fe with hexagonal close packed structure. Mechanical properties, such as tensile and fatigue strengths were lower than those of 6013 Al alloy base metal, because tool inserting location was deviated to Al alloy from the butt line, which resulted in the lack of the stirring.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.63-70
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• 2022

Laser welding has attracted great attention as a tool used to join electrical steel coils. In this study, laser butt welding for electrical steel coil joining was conducted using the Taguchi method. It was found that structural defects such as void sand cracks were not produced in welds. This indicated that the performance of laser welding in electrical steel was excellent. According to the Taguchi analysis, the total welding quality index (TWQI) considering the bead height and roughness and tensile strength of the weld joint was almost evenly affected by laser power, welding speed, and focal position. The optimum welding conditions to maximize the TWQI were a laser power of 1220W, welding speed of 90 mm/s, and a focal position of 1mm. The regress model predicting the TWQI was also developed using the surface response method. We found that the model predicts measured values with an average error of 16.36%.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.338-344
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• 2010

선박 블록의 용접 공정에서는 용접선의 양쪽 끝이 벽에 의해 막혀있는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 벽이 있는 환경에서 맞대기 용접의 자동화를 위한 용접선 검출 시스템을 개발하였다. 용접선 검출 시스템은 벽에서 캐리지의 위치를 측정하고, 초층의 용접선을 검출하게 된다. 시스템은 레이저 변위센서와 초음파센서로 구성되어 있다. 레이저 변위센서는 모터에 의해 회전 왕복 운동하며 용접 모재까지의 거리를 측정하게 되고, 초음파센서는 양쪽 벽면까지의 거리를 측정한다. 초음파센서로 측정된 거리정보를 활용하여 용접선의 X(주행)좌표와 용접 시작 및 끝 위치를 판별한다. 그리고 레이저 변위센서에 의해 측정된 거리정보와 센서의 자세정보를 활용하여 용접선의 Y(위빙), Z(높이)좌표를 검출하게 된다. 용접선 검출 시스템은 용접 캐리지와 독립적인 구동을 위해 DSP를 이용하여 별도의 제어기를 구성하였다. 용접 도중 용접선 검출 시스템과 용접 토치(Torch)와 간섭을 피하고, 측정 불가능한 구간이 발생하지 않도록 용접선 검출 시스템을 캐리지의 양쪽에 부착할 수 있게 설계하였다. 최종적으로 용접 캐리지에 부착하고 실험을 수행하여 개발된 용접선 검출 시스템의 효용성을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.12-24
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• 1995

최근에 국내 화력발전설비도 사용 기간이 30년을 넘게 됨에 따라, 고온설비의 경년열화도 평가 및 수명예측 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 l965년부터 사용되어 노 후된 영월화력발전소 2호기의 주증기 파이프를 대상으로 실시한 열화도 및 수명평가 결과를 보고하였다. 주증기관의 취약부인 맞대기 용접부, 지류 용접부, Y부 및 T부 등의 용접부에 대해 표면복제법, 경도측정법을 사용하여 수명평가를 실시하였으며, 비파괴 검사에 의해 균열이 탐지된 경우에는 수명평가 컴퓨터 코드를 사용하여 균열성장에 의한 잔여수명을 계산하였다. 또한 파이프 모재의 잔여 수명은 해석적 방법에 의해 정량적으로 잔여수명을 계산한 후, 외경 패출량 측정, 입계부식법 등에 의해 재질 열화도를 정성적으로 평가하였다. 본 논문에서 사용한 기법 이외의 방법을 사용하여 수명평가 정확도를 개선하는 방향에 대한 의견도 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1069-1075
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• 2012

레이저는 고밀도 열원으로써, 입열을 최소화하면서 고속용접이 가능한 장비이다. 특히 최근 상업화된 고출력 파이버 레이저는 특유의 발진원리 때문에 높은 빔품질과 소형화된 시스템이 가능하다. 이러한 장점들로 인해 파이버 레이저는 LNG 카고탱크에 대해 선박 내부에서 용접이 가능한 가장 적합한 열원이라고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 선박산업에 레이저 용접기술을 적용하기 위해 파이버 레이저를 이용하여 LNG 선용 스테인리스강의 용접을 진행하였다. 연구에서 사용한 재료는 카고탱크에 사용되고 있는 오스테나이트계 스테인리스강인 두께 1.2mm의 STS304L였다. 레이저 출력 및 용접속도를 변화시켜가면서 겹치기 및 맞대기 용접을 실시한 후 용입특성을 분석하여 최적의 접합조건을 도출하였다. 그 결과 용접부에서 모재보다 우수한 기계적 성질을 얻을 수 있었다.